JP2018099722A - 鍛造プレスのスケール回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス成形時にワークから剥離した酸化スケールを効率よく回収する鍛造プレスのスケール回収装置を提供する。【解決手段】上型２が下死点近傍に移動した際、上型カバー４と下型カバー５の先端部分が重なり合って上型カバー４と下型カバー５内部が密閉状態となった時に、エアーコンプレッサー６から重なり合った上型カバー４と下型カバー５内部にエアーを噴射すると同時に、エアー吸引装置１１により重なり合った上型カバー４と下型カバー５内部を負圧とすることにより、ワークＷから剥離したスケールをプレス１外部に設けたスケール回収容器１２に回収することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、熱間鍛造においてワークを上下型にてプレス成形した時にワークから剥離されたスケールを回収する鍛造プレスのスケール回収装置に関するものである。

熱間鍛造においては、例えば１２００℃〜１２５０℃等の高温に加熱されたワーク（素材）を鍛造プレスにて所定形状に成形する。その際、ワークの表面が酸化されてスケールが生成し、鍛造プレスにて成形された際、ワークの表面からスケールが剥離して下型やその周囲にスケールが飛散する。下型やその周囲にスケールが飛散すると、ダイセット交換時に下型やその周囲に堆積したスケールを作業者がエアーブローやホウキ、スコップ等を用いて除去していたので、清掃に時間がかかっていた。
また、離型剤が混ざったスケールがプレス内に堆積するとプレス内が汚れ、プレス近傍の機器トラブルの原因となり、保全性や作業環境が悪化するという問題が生じていた。

この様な作業環境の悪化を防止するために、下型やその周囲に飛散した酸化スケールを清掃するための他の方法として、特許文献１に記載の技術が提案されている。この文献には、金敷（下型）が設置されたテーブルをプレスベットから一時移動させ、移動側で水を噴射してテーブル上のスケールを洗い流し、このスケールと水とを回収装置で受けて、スケールを水と分別して回収する方法が記載されている。

特開平０５−０９２２３１号公報

特許文献１のスケール清掃方法では、スケールと水を分離するための回収装置が必要となり、しかも、回収装置を地下に設置するために、設備コストやメンテナンスにおいて負担が大きくなるといった課題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、プレス成形時にワークから剥離した酸化スケールを効率よく、また生産中に自動で酸化スケールを回収する鍛造プレスのスケール回収装置の提供を可能とすることを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明のスケール回収装置は、ワークを上下型にてプレスした時にワークから剥離されたスケールを回収する鍛造プレスのスケール回収装置であって、上型、下型それぞれの周囲を囲う上型カバー及び下型カバーと、プレス外部に設けられ、プレス外部から前記上型カバーを通して前記上型カバー内部にエアーを噴射するエアー噴射手段と、前記上型カバーに設けられ、エアー噴射手段より送り込まれたエアーを前記上型カバー内部に噴射するためのエアー噴射口と、前記下型カバーに設けられ、プレス成形時にワークから剥離したスケールをプレス外部に排出する排出口と、プレス外部に設けられ、プレス外部から前記下型カバーの排出口を通して前記下型カバー内部を負圧とする負圧手段と、ワークから剥離されたスケールをプレス外部に設けた容器に回収するスケール回収容器とを有し、前記上型が下死点近傍に移動した際、前記上型カバーと前記下型カバーの先端部分が重なり合ってカバー内部が密閉状態となった時に、前記エアー噴射手段よりカバー内部にエアーを噴射すると同時に、前記負圧手段によりカバー内部を負圧とすることにより、スケールをプレス外部に設けた前記スケール回収容器に排出することを特徴とする。

さらに請求項２の発明によれば、前記上型カバー、下型カバーはそれぞれ円筒形状であり、前記エアー噴射口は前記上型カバー内周の接線方向に設けられ、前記排出口は下型カバー内周の接線方向に設けられることを特徴とする。

（作用）
請求項１の発明によれば、ワークを上下型にてプレス成形する際に、上型カバーと下型カバーの先端部分が重なり合ってカバー内部が密閉状態となり、エアー噴射手段より重なり合ったカバー内部にエアーを噴射することにより、エアーがカバー内部のスケールを下型カバーに設けた排出口にスケールを排出する。排出口に送られたスケールは、さらに負圧手段により吸引されてスケール回収容器に回収される。この場合、上方からのエアー噴射によるエアー圧によりワークに付着しているスケールを吹き飛ばし、そして、負圧手段による負圧によりワークから剥離したスケールを回収するので、ワーク成形と同時にスケールを回収することができる。この一連の工程をワーク成形毎に繰り返し行うので、プレス周囲にスケールが飛散することなくプレス内部のスケールを生産中に人手を介することなく自動で回収することが可能となる。さらに請求項２の発明の様に上型カバー、及び下型カバーは円筒形状で、エアー噴射口が上型カバー内周の接線方向に設けられ、排出口が下型カバー内周の接線方向に設けられた場合は、エアー噴射口から噴射されたエアーはカバー内部で旋回流をなしてワークから剥離したスケールを下型カバーに設けた排出口にスケールを排出するので、エアー噴射口、排出口それぞれ上記位置以外に設置するよりもさらにスケールを回収する能力が向上する。

本発明により、プレス成形時にワークから剥離するスケールを下型の周囲に飛散させることなく、且つ生産中に人手を介することなく自動で回収することができる。しかも、回収したスケールは離型剤と混ざる前の乾いたスケールを回収するので、スケール回収後の離型剤とスケールを分離するための分離、回収装置が不要となる。

図１は、本発明の一実施例である鍛造プレスのスケール回収装置の構成図で、熱間鍛造開始時の状況を表した図である。 図２は、本発明の一実施例である鍛造プレスのスケール回収装置の構成図で、熱間鍛造時のスケール回収状況を表した図である。 図３は、図２のＡ−Ａ断面から見た平面図である。 図４は、本発明の別の実施例である鍛造プレスのスケール回収装置の構成図で、熱間鍛造時のスケール回収状況を表した図である。

以下に、本発明の一実施例に使用される鍛造プレスのスケール回収装置を図１に基づいて説明する。
図１に示す鍛造プレス１のスケール回収装置には、上型２の周囲を円周上に囲う上型カバー４と下型３の周囲を円周上に囲う下型カバー５がそれぞれ設置されている。上型カバー４と下型カバー５は、それぞれ図１、図３に示す様に円筒状の形状をなしている。また、上型カバー４内部にはエアーを噴出するためのエアー噴射口１０が設置されている。エアー噴射口１０は、図３に示す様に上型カバー４内周の接線方向に設けられているのが好ましい。そして、エアー噴射口１０は圧縮エアー配管７を介してエアーコンプレッサー６と繋がっている。圧縮エアー配管７には、電磁バルブ８が設置され、電磁バルブ８は制御装置９によって開閉される。制御装置９は図示しないプレス駆動装置と接続しており、プレス駆動装置が上型２を下死点近傍に下降させた場合は、制御装置９は電磁バルブ８を「開」に、プレス駆動装置が上型２を下死点近傍より上に上昇させた場合は、制御装置９は電磁バルブ８を「閉」になる様に電磁バルブ８を制御する。

下型カバー５の下方には、スケールをプレス１外部に排出するための排出口１３が設けられている。排出口１３は、図３に示す様に下型カバー５内周の接線方向に設けられるのが好ましい。そして、排出口１３はダクト１４を介してスケールを回収するスケール回収容器１２と繋がっている。スケール回収容器１２は、排出口１３と繋がっているダクト１４とは別のダクト１４‘を介してエアー吸引装置１１にも繋がっている。スケール回収容器１２は、内部が空洞となった容器で、高熱に耐えられる金属製であるのが好ましい。
エアー吸引装置１１は、ダクト１４、１４‘、スケール回収容器１２、排出口１３を介して下型カバー５内部と繋がっており、下型カバー５内部のスケールを排出することが可能である。エアー吸引装置１１としては、例えば掃除機でも真空ポンプでも良い。

次に、本発明の鍛造プレスのスケール回収装置によるスケール回収方法について、図１、図２を基に説明する。
図１は、鍛造プレス１の熱間鍛造開始時の状態で、上型２は上死点に配置し、下型３には、例えば１２００〜１２５０℃の高温に加熱されたワークWがセットされている。この時、上型カバー４と下型カバー５の間には、ワークWを下型３にセットするための隙間が開いている。

この状態から、上型２を図示しないプレス駆動装置により下降させてワークWの成形を行う。上型２が下死点近傍に下降した際、図２に示す様に上型カバー４の下方部分と下型カバー５の上方部分とが重なり合い、上型２と下型３の周囲すなわち重なり合った上型カバー４と下型カバー５の内部が密閉状態となる。この様にカバー内部が密閉状態になった時に、制御装置９が電磁バルブ８を閉から開になる様に電磁バルブ８を制御し、エアーコンプレッサー６から圧縮エアー配管７を介して上型２に設置したエアー噴射口１０からエアーがカバー内部に噴射される。エアー噴射口１０から噴射されたエアーは、同時に稼動させたエアー吸引装置１１による負圧により引き込まれ、スケールを排出口１３に送り出す。この際、図２、図３中の一点鎖線に示す様にカバー内部で旋回流を発生させることができ、効率的にスケールを排出口１３に送り出すことができる。排出口１３に流されたスケールは、エアー吸引装置１１の負圧によって、さらにダクト１４に流されてスケール回収容器１２内に回収される。
プレス成形後は、上型２が図示しないプレス駆動装置により上昇し、上型２が下死点近傍より上に上昇すると電磁バルブ８は制御装置９により閉となって上型カバー４内のエアー噴射が停止する。

次に、本発明の別の実施例である鍛造プレスのスケール回収装置を図４について説明する。先に説明した一実施例（図２）と、本実施例（図４）との違いは、エアー吸引装置がエジェクタガン２０となっている点である。図４では、スケール回収容器１２の上部にエジェクタガン２０を設置し、エジェクタガン２０のエアー供給配管２１に高圧エアーを流すことでスケール回収容器１２内のエアーを排気しつつ、スケール回収容器１２、ダクト１４、排気口１３を介してプレス１の内部を負圧にする。この様にすることで、先に説明した一実施例よりも設置スペースを狭くすることができるという効果が得られる。このエジェクタガン２０として、例えばワンダーガン（商品名、オオサワ＆カンパニー社製）が使用できる。他は前記実施例と同じである。

上記実施例以外のケースとして、エアー噴射口１０の設置場所を上カバー４内周の接線以外の位置に、排出口１３の設置場所を下カバー５内周の接線以外の位置に取り付けることも可能である。この場合でも、ある程度のスケールを回収することができ、使用する鍛造プレスに必要なスケール回収能力に応じて適宜、エアー噴射口１０、排出口１３の取り付け位置の最適化により、効率の良いスケール回収が可能な装置とすることができる。また、上型カバー４、下型カバー５の形状についても、上記実施例に記載した円筒形状以外にプレスの形状に合わせて適宜、多角柱状等に設計することも可能である。

１ 鍛造プレス
２ 上型
３ 下型
４ 上型カバー
５ 下型カバー
６ エアーコンプレッサー（エアー噴射手段）
７ 圧縮エアー配管
８ 電磁バルブ
９ 制御装置
１０ エアー噴射口
１１ エアー吸引装置（負圧手段）
１２ スケール回収容器
１３ 排出口
２０ エジェクタガン（負圧手段）
２１ エアー供給配管
W ワーク（素材）

Claims (2)

1. ワークを上下型にてプレスした時にワークから剥離されたスケールを回収する鍛造プレスのスケール回収装置であって、
   上型、下型それぞれの周囲を囲う上型カバー、下型カバーと、
   プレス外部に設けられ、プレス外部から前記上型カバーを通して前記上型カバー内部にエアーを噴射するエアー噴射手段と、
   前記上型カバーに設けられ、前記エアー噴射手段より送り込まれたエアーを前記上型カバー内部に噴射するためのエアー噴射口と、
   前記下型カバーに設けられ、プレス成形時にワークから剥離したスケールをプレス外部に排出する排出口と、
   プレス外部に設けられ、プレス外部から前記下型カバーの排出口を介して前記下型カバー内部を負圧とする負圧手段と、
   プレス外部に設けられ、ワークから剥離されたスケールを回収するためのスケール回収容器とを有し、
   前記上型が下死点近傍に下降した際、前記上型カバーと前記下型カバーの先端部分が重なり合ってカバー内部が密閉状態となった時に、前記エアー噴射手段よりカバー内部にエアーを噴射すると同時に、前記負圧手段によりカバー内部を負圧とすることにより、スケールをプレス外部に設けた前記スケール回収容器に排出することを特徴とする鍛造プレスのスケール回収装置。
2. 前記上型カバー、下型カバーはそれぞれ円筒形状であり、前記エアー噴射口は前記上型カバー内周の接線方向に設けられ、前記排出口は下型カバー内周の接線方向に設けられることを特徴とする請求項１に記載の鍛造プレスのスケール回収装置。

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